MODULO A DI FISICA GENERALE

iten
Codice
72367
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 1° anno di 9273 INGEGNERIA ELETTRONICA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE (L-8) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/01
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA ELETTRONICA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE)
periodo
1° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L'insegnamento di Fisica Generale si articola in due moduli. Il primo, modulo A, è dedicato alla meccanica classica del punto e dei corpi rigidi; il secondo, modulo B, alla teoria dell'elettromagnetismo nel vuoto.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento fornisce i concetti e le leggi fondamentali della meccanica. Particolare importanza viene attribuita alla comprensione dell'utilita` e delle limitazioni connesse all'uso di schematizzazioni e modelli.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Obiettivi formativi

L'insegnamento di Fisica Generale modulo A si pone i seguenti obiettivi:

  • fornire conoscenze di base sui temi della meccanica classica
  • fornire strumenti utili alla schematizzazione e all'analisi di situazioni fisiche reali complesse
  • mostrare attraverso esempi come sia possibile sfruttare modelli semplici di situazioni reali complesse per fare previsioni sull'evoluzione di sistemi fisici
  • costruire un linguaggio adatto alla descrizione della realtà fisica
  • stimolare la comunicazione tra studenti intorno ad argomenti di fisica

Risultati di apprendimento

Alla fine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di:

  • descrivere il funzionamento del metodo scientifico per l’analisi dei fenomeni fisici
  • comprendere il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici.
  • identificare il modello, tra quelli proposti, che meglio descrive un dato fenomeno fisico
  • usare il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici e nella risoluzione dei problemi
  • descrivere la teoria della meccanica classica e dell'elettromagnetismo presentata dai docenti
  • descrivere in modo quantitativo la realtà fisica
  • risolvere problemi di meccanica ed elettromagnetismo combinando le nozioni teoriche di fisica al formalismo matematico
  • giustificare i passaggi quando si risolve un esercizio, si fa una dimostrazione e quando si descrive un modello
  • valutare la propria conoscenza dei contenuti e la propria capacità di descrivere situazioni fisiche sfruttando le teorie e i modelli proposti

MODALITA' DIDATTICHE

Gli argomenti sono presentati ed esemplificati nelle lezioni frontali (60 ore). L'esposizione dei contenuti consiste in

  • spiegazioni e dimostrazioni alla lavagna
  • uso di presentazioni power point
  • uso di video
  • uso di strumenti di simulazione (matlab, algodoo, applet java)

Accanto alla presentazione dei contenuti, il docente svolge sempre esercizi alla lavagna.

Inoltre, gli studenti sono invitati a partecipare attivamente alla lezione e a eventuali attività pomeridiane, facoltative, nei seguenti modi:

  • attraverso esercitazioni guidate dal docente e svolte in piccoli gruppi
  • attraverso esercitazioni guidate e alla lavagna svolte dall'esercitatore dell'insegnamento
  • attraverso l'uso di app che consentano allo studente di verificare immediatamente di aver compreso la spiegazione del docente attraverso brevi questionari ed esercizi. Questi test sono sempre svolti in forma anonima. I test consentono al docente di monitorare durante lo svolgimento della lezione il livello di comprensione da parte della classe
  • attraverso esercizi assegnati dal docente da svolgersi a casa, in autonomia o in gruppo
  • attraverso esercitazioni basate sul metodo del "think pair share"
  • attraverso attività sperimentali dimostrative da svolgere in gruppo.

Ciascuna lezione combina almeno tre diverse modalità didattiche.

Di supporto alla preparazione delle prove di esame, un esercitatore dedicato a questo insegnamento può proporre sessioni pomeridiane di esercitazioni guidate e alla lavagna.

Ogni modulo dell'insegnamento prevede due test, che consentono allo studente di autovalutarsi e al docente di monitorare il livello di apprendimento della classe. I test sono svolti in remoto attraverso la piattaforma aulaweb a metà e alla fine di ciascun semestre.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Contenuti del modulo A:

  1. Richiami sul metodo scientifico. Sistemi di riferimento. Vettori e somma di vettori. Componenti di un vettore rispetto a una terna di assi cartesiani ortogonali. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. L’approssimazione di punto materiale. Moto di un punto materiale: vettori posizione, spostamento, velocità ed accelerazione. Traiettoria di un punto nello spazio. Equazione oraria. Moto circolare: velocità angolare, accelerazione centripeta e tangenziale. Moti relativi.
  2. Le forze come causa del moto. Prima legge di Newton. Sistemi di riferimento inerziali. La seconda e terza legge di Newton. Forza peso, forza normale, forza elastica, forze di attrito e di contatto. Lavoro compiuto da una forza. Energia cinetica, teorema lavoro-­energia cinetica. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Forze impulsive e impulso di una forza. Urti fra punti non vincolati: urto elastico, anelastico e completamente anelastico.
  3. Sistemi di punti materiali; forze interne ed esterne. Centro di massa; moto del centro di massa. Quantità di moto. Influenza delle forze esterne sulla quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Momento di una forza e momento angolare (o momento della quantità di moto). Influenza delle forze esterne sul momento angolare. Conservazione del momento angolare.
  4. Corpo rigido in rotazione intorno a un asse fisso. Momento d’inerzia. Equazione del moto. Energia cinetica di rotazione. Reazioni vincolari. Statica del corpo rigido. Moto libero di un corpo rigido. Rotolamento. Urti fra punti e corpi estesi.
  5. Moto armonico semplice: ampiezza, frequenza e fase. Considerazioni energetiche.
  6. Sistemi di riferimento non inerziali e forze apparenti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1) D. Halliday, R.Resnick, J.Walker, “Fondamenti di Fisica” I e II; Ed. CEA
2) R.A. Serway, Jewett, “Principi di Fisica”, Terza Edizione - Volume I e II; EdiSES, Napoli.
3) W.E. Gettys, F.J. Keller, "Fisica Generale", McGraw Hill
4) P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci, "Elementi di Fisica" (volume I e II)

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento via mail, Microsoft Teams o telefono. Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, stanza 711 tel: 010/3536309 e-mail: elena.angeli@unige.it

Commissione d'esame

GIULIA ROSSI (Presidente)

NICOLA MAGGIORE

PAOLO SOLINAS

LUCA VATTUONE

ELENA ANGELI (Presidente Supplente)

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Gli argomenti sono presentati ed esemplificati nelle lezioni frontali (60 ore). L'esposizione dei contenuti consiste in

  • spiegazioni e dimostrazioni alla lavagna
  • uso di presentazioni power point
  • uso di video
  • uso di strumenti di simulazione (matlab, algodoo, applet java)

Accanto alla presentazione dei contenuti, il docente svolge sempre esercizi alla lavagna.

Inoltre, gli studenti sono invitati a partecipare attivamente alla lezione e a eventuali attività pomeridiane, facoltative, nei seguenti modi:

  • attraverso esercitazioni guidate dal docente e svolte in piccoli gruppi
  • attraverso esercitazioni guidate e alla lavagna svolte dall'esercitatore dell'insegnamento
  • attraverso l'uso di app che consentano allo studente di verificare immediatamente di aver compreso la spiegazione del docente attraverso brevi questionari ed esercizi. Questi test sono sempre svolti in forma anonima. I test consentono al docente di monitorare durante lo svolgimento della lezione il livello di comprensione da parte della classe
  • attraverso esercizi assegnati dal docente da svolgersi a casa, in autonomia o in gruppo
  • attraverso esercitazioni basate sul metodo del "think pair share"
  • attraverso attività sperimentali dimostrative da svolgere in gruppo.

Ciascuna lezione combina almeno tre diverse modalità didattiche.

Di supporto alla preparazione delle prove di esame, un esercitatore dedicato a questo insegnamento può proporre sessioni pomeridiane di esercitazioni guidate e alla lavagna.

Ogni modulo dell'insegnamento prevede due test, che consentono allo studente di autovalutarsi e al docente di monitorare il livello di apprendimento della classe. I test sono svolti in remoto attraverso la piattaforma aulaweb a metà e alla fine di ciascun semestre.

Orari delle lezioni

MODULO A DI FISICA GENERALE

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Modalità di esame dell'insegnamento FISICA GENERALE

ESAME: attività valutate in itinere + scritto + orale

Il voto finale è il risultato della somma della valutazione delle due prove e delle attività valutate in itinere. Lo svolgimento delle attività valutate in itinere non è obbligatorio ed è riservato agli immatricolati nell'a.a. 2021/2022. Le altre due prove sono obbligatorie per tutti gli studenti.

ATTIVITÀ VALUTATE IN ITINERE (solo per studenti immatricolati a.a. 2021-2022)
 

  • TEST AULAWEB Sono previste 2 prove a quiz per ogni modulo dell'insegnamento, da sostenere attraverso la piattaforma online Aulaweb. Ciascuna prova superata (con punteggio 7/10) dà diritto a 0.5 punti (per un massimo di 2 punti, 1 per il modulo A e 1 per il B) che si sommano al voto della prova scritta.
  • ATTIVITÀ DI GRUPPO
    Le attività di gruppo possono comprendere brevi sessioni sperimentali, soluzione di esercizi in gruppo e presentazioni alla classe, ecc…
    Gli studenti che partecipano ad almeno 2 di queste attività in ogni semestre avranno diritto a 1 punto/semestre che si sommerà al voto della prova scritta.

 

I punti ottenuti con le attività valutate in itinere sono validi fino all’appello di febbraio 2023 incluso.

PROVA SCRITTA COMPLETA

La prova scritta completa consiste in quattro esercizi: 2 esercizi di meccanica + 2 esercizi di elettromagnetismo. Il tempo massimo a disposizione per la prova completa (2+2 problemi) è di quattro ore. Le date delle prove scritte sono segnalate su Aulaweb e sul calendario degli esami sul sito dell’Ateneo. Non si concedono appelli straordinari.

PROVE SCRITTE PARZIALI

Sono previste due prove parziali riservate agli immatricolati nell’a.a. 2021-2022. La prima, contestuale alle prove ordinarie di gennaio e febbraio 2022, consiste in 2 esercizi di meccanica. La seconda, contestuale alle prove di giugno e luglio, in 2 esercizi di elettromagnetismo. Il tempo massimo a disposizione per le prove parziali è di 2 ore.

  • Possono scegliere questo tipo di prova scritta solo gli studenti immatricolati nell’a.a. 2021-2022.
  • È possibile sostenere la prova parziale di meccanica durante le prove ordinarie di gennaio e febbraio 2022. Indipendentemente dall'esito della prova, è possibile ripetere la prova a febbraio
  • Se la prova di meccanica è superata con votazione ≥ 15/32 (punti dei test Aulaweb esclusi), si ha diritto a sostenere anche la prova parziale relativa alla parte di elettromagnetismo, che si svolgerà durante le prove ordinarie di giugno e luglio 2022. Anche in questo caso è possibile ripetere la prova a luglio.
  • Se anche la seconda prova parziale è superata con votazione ≥ 15/32 (punti dei test di Aulaweb esclusi), lo scritto si intende complessivamente superato con una votazione pari alla media aritmetica di prima e seconda prova.

CHE COSA POSSO CONSULTARE DURANTE LO SCRITTO?

Durante le prove scritte non è concesso l'uso di alcun testo, ma i docenti forniranno ad ogni studente una copia cartacea di un formulario (scaricabile anche da Aulaweb). Non è concesso l’uso di dispositivi elettronici tranne quello della calcolatrice.

POSSO RIPETERE LO SCRITTO?

Il candidato che abbia consegnato il suo elaborato al termine della prova scritta può scegliere di ripetere lo scritto se non soddisfatto del risultato. La consegna dell’elaborato annulla i risultati precedenti.

PER QUANTO TEMPO POSSO CONSERVARE IL VOTO DELLO SCRITTO?

Il voto, conseguito attraverso la prova completa (≥15/32) o attraverso le due prove parziali (≥15/32 per ciascuna prova), garantisce il diritto di accesso alla prova orale fino all’appello di febbraio 2023 incluso.

QUANDO SI SVOLGONO LE PROVE ORALI?

Le date dell’orale per ciascuna sessione saranno comunicate durante la prova scritta, e saranno annunciate su Aulaweb.

ISCRIZIONE PROVE SCRITTE

Per motivi organizzativi, legati alla prenotazione aule, gli studenti che intendono partecipare alla prova scritta, pariziale o completa, possono iscriversi, mediante il sistema informatico di ateneo o Aulaweb, fino a 5 giorni prima della data della prova.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Nella tabella che segue, si chiarisce quale strumento di valutazione è associato a ciascun obiettivo di apprendimento. Si ricorda che il test di ammissione all’orale è alternativo alla prova scritta, e rappresenta una scelta di emergenza legata all’epidemia Covid-19. Non appena la situazione sanitaria lo consentirà, si faranno le usuali prove scritte.

 

Attività valutate in itinere

test ammissione all'orale (solo in DAD)

prova scritta

orale

descrivere il funzionamento del metodo scientifico per l’analisi dei fenomeni fisici

no

no

no

comprendere il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici.

identificare il modello, tra quelli proposti, che meglio descrive un dato fenomeno fisico

usare il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici e nella risoluzione dei problemi.

no

no

descrivere la teoria della meccanica classica e dell'elettromagnetismo presentata dai docenti

no

no

in parte

descrivere in modo quantitativo la realtà fisica

risolvere problemi di meccanica ed elettromagnetismo combinando le nozioni teoriche di fisica al formalismo matematico

in parte

giustificare i passaggi quando si risolve un esercizio, si fa una dimostrazione e quando si descrive un modello

no

no

valutare la propria conoscenza dei contenuti e la propria capacità di descrivere situazioni fisiche sfruttando le teorie e i modelli proposti

no

no

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
14/01/2022 09:00 GENOVA Compitino
14/01/2022 09:00 GENOVA Scritto
02/02/2022 09:00 GENOVA Compitino
02/02/2022 09:00 GENOVA Scritto
09/06/2022 09:00 GENOVA Compitino
09/06/2022 09:00 GENOVA Scritto
08/07/2022 09:00 GENOVA Compitino
08/07/2022 09:00 GENOVA Scritto
09/09/2022 09:00 GENOVA Scritto